鉛酸蓄電池的未來——超長壽離子態(tài)鉛酸蓄電池

　　自從法國科學家普蘭特于1859年發(fā)明鉛酸蓄電池以來，科學家一直試圖用在正負極板中添加各種微量元素的方法來改善蓄電池的性能，解決鉛酸蓄電池壽命短的技術難題。100多年來的事實證明雖然解決了一些蓄電池的性能問題，但是并沒有解決蓄電池使用壽命短的根本問題!全世界蓄電池領域的科學家都為如何提高蓄電池的壽命大傷腦筋。用比重為1.28左右的電解液進行氧化還原反應，其結果是一到兩年報廢一塊蓄電池。因為正負極板放電時均會形成一部分難溶性硫酸鉛，隨著充放電次數(shù)的增加，難溶性硫酸鉛的數(shù)量會越積越多，使正負極板的導電性銳減，內阻增大，蓄電池的充放電能力大幅度降低。隨著時間的推移，極板上結晶的不可逆硫酸鉛累積到一定程度容量下降到70%以下，最終導致蓄電池徹底報廢。這就是著名的的雙硫化理論導致的結果。

　　蓄電池在充放電工作中進行如下反應：PbO2+2H2SO4+Pb→放電--充電←PbSO4+2H2O+ PbSO4

　　從反應結果看，正極和負極作功后，均生成硫酸鉛。依照這一反應方程式建立的理論就是雙極硫酸鹽化理論。為什么普通蓄電池放電電流越大，輸出容量就越小?因為蓄電池在放電時兩個極板的硫酸鉛形成是由表及里進行的，大電流放電初期，極板很快形成一層硫酸鉛結晶，阻礙硫酸向極板深層擴散;隨著放電的不斷進行，極板表層的硫酸鉛進行重復結晶，生成粗大的硫酸鉛結晶體堵塞了活性物質微孔，電解液難以向極板深層擴散，影響了化學反應的進一步進行，導致電池的容量不能充分釋放。出現(xiàn)放電電流越大，容量越小的現(xiàn)象。大連校車不可逆硫酸鉛和難溶性硫酸鉛的產(chǎn)生會大幅度的提高電池內阻，尤其在充電過程中電池有可能產(chǎn)生充電困難、電壓升高、發(fā)熱、陽極泥化、熱失控等不良后果。

　　目前生產(chǎn)的蓄電池由于受制造技術水平的限制，使用的只是稀釋后的硫酸溶液做電解液，由于這種電解液離子動力不足，尤其是在放電時硫酸沒有充分的動力擴散到極板的深層冬季更加嚴重，在極板上會產(chǎn)生三種硫酸鹽結晶：可逆硫酸鉛、難溶硫酸鉛和不可逆硫酸鉛。蓄電池每充放電一次，就會產(chǎn)生1-3%的難溶硫酸鉛和不可逆硫酸鉛。這種惡性循環(huán)隨著充放電次數(shù)的增加會不斷延續(xù)下去，這就是鉛酸蓄電池短命的根本原因。

來源：企博網(wǎng)

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